Содержание:
Текст научной работы на тему «Софора толстоплодная и лисохвостная и методы их определения в хлебных продуктах»
Г-н М. А. Быков, проживающий в городе Шымкент, является предметом нашего внимания в данном контексте.
Определение софоры толстоплодной и лисохвостатой в изделиях из пшеничной муки с использованием специальных методик исследования. В данном контексте речь идет о возможности диагностики присутствия софоры толстоплодной (Gleditsia japonica) и лисохвостатой (Gleditsia tomentella) в продуктах, полученных из зерна пшеницы, посредством применения определенных научных подходов и техники анализа.
Яды в сорняках пшеницы представлены разнообразными видами растений, такими как чертополох, осот и щирица, которые могут конкурировать с основной культурой за свет, влагу и питательные вещества из почвы.
Чтобы успешно обыграть эти нежелательные растения и обеспечить здоровый рост пшеницы, у фермеров есть несколько вариантов, включая выбор совместимых сортов, проведение регулярных обрезок для удаления сорняков и использование агротехнических методов, таких как обработка гербицидами и внесение удобрений.
Помимо этого, важны и биологические способы борьбы с сорняками, такие как привлечение естественных врагов этих растений к полям. Все эти подходы позволят фермерам сохранить вкус и натуральную ценность пшеницы. Таким образом, применение адекватных стратегий подавления ядовитых сорняков поможет сохранить важную для России культуру пшеницы.
Разновидности растений из рода Софора семейства Бобовые широко представлены в южноазиатских регионах Казахстана, Узбекистана и Киргизии, где они часто встречаются как сорные растения на полях, предназначенных для выращивания зерновых.
В периоды, когда их количество в зерне достигает до 6%, это приводит к серьёзным пищевым интоксикациям у местного населения. Симптомы таких отравлений включают головокружение, чувство опьянения, интенсивные головные боли, упадок сил и рвоту. В некоторых случаях отмечаются дрожь и лёгкие судороги, сопровождающиеся онемением конечностей, а также печёночные боли.
Большинство клинических проявлений проходят на следующий день, редко оставляя после себя слабые параличи. Интоксикация может развиться через 3-4 часа после употребления хлеба, содержащего семена горчака (Софоры).
На сегодняшний день в научном сообществе не разработан точный и удобный метод обнаружения в сельскохозяйственных культурах данного токсичного однолетнего растения, что создает серьезные проблемы для сотрудников службы гигиены в регионе Центральной Азии.
Впервые исследования, посвященные изучению горчака, были инициированы ученой парой Карповым и Гоби в 1921 году в Ташкенте, однако эти исследования не достигли завершения.
Впоследствии профессор Околовом и его коллега Рудашевока задействовали метод микроскопии для целей как качественного, так и приближенно количественного анализа данного растительного вида.
Авторы методического пособия, представленного Хлопиным и Угловым в 1935 году, отмечают, что «оболочки семян горчака обладают уникальной морфологией, которая при поперечном сечении принимает форму торцевой мостовой, а при продольном рассмотрении напоминает вертикальный ряд колотых дров.
При проведении количественного анализа важно подсчитать общее число таких оболочек, присутствующих в препарате».
В ходе исследования, проведенного с применением метода предварительной обработки муки раствором кислоты и щелочи по методике Игнатова, исследователи проводят подсчет оболочек зерна под микроскопом. Исходя из полученного количества оболочек, они определяют процентное содержание горчака в муке. Чтобы упростить применение данного метода, авторам удалось создать специальную шкалу и диаграмму, которые позволяют быстро и точно проводить анализ.
Метод профессора Околова и Рудашевской нельзя считать полностью успешным, в первую очередь из-за неясности в определении понятия "оболочки".
Необходимо разъяснить, что представляют собой эти оболочки и их происхождение.
Приходится признать, что наименование «оболочки» относится к отдельным элементам (фрагментам) от внешнего покрова семян горчака. Поперечные срезы этого покрова образуют клетки, напоминающие полисадник или забор, однако поперечные клетки возникают в результате разреза паренхимы семядоли, которая покрыта оболочкой, а не состоят из самой оболочки, как утверждают вышеупомянутые исследователи.
При проведении более глубокого анализа мы установили, что специфическая структура «оболочек» семян горчака (клетки М. Б.) имеет общие черты с семенами других представителей семейства бобовых, которые также могут быть обнаружены среди сорняков хлебных злаков.
Поэтому наличие семейственных структур характерных для семян бобовых сокращает специфичность применимости данного метода для определения горчака.
Во-вторых, оценка количества оболочек является очень условной, поскольку их характеристики не являются конкретными и стандартизированными. Фактически, размеры и число оболочек находятся в прямой зависимости от степени измельчения муки. Более грубый помол приводит к образованию крупных оболочек (и клеток) с их меньшим количеством в образце, и наоборот.
В процессе измельчения многие оболочки клеток и их ядра подвергаются таким сильным изменениям и деформациям, что часто становится невозможным их идентифицировать и учитывать при расчете, что может привести к некорректному определению процентного содержания.
В последнем пункте, когда мы рассматриваем загрязнения софоры (клещевины) в хлебопродуктах, следует учитывать не только зерна с оболочками, исследования которых проводились Институтом питания, но также все другие аспекты этого вопроса.
Части софоры, такие как семена, стебли, листья и хлопья, образующиеся при уборке и переработке побочного зерна, представляют собой земные аспекты этого растения.
Всё перечисленное обладает токсичными свойствами и способно вызвать интоксикацию организма.
В нашем опыте работы на фирме был ряд случаев, когда мы сталкивались с партиями горькой пшеницы, не содержавшими семян сорта Горчаков. При детальном анализе горьких зерен мы обнаруживали в них включения мелких фрагментов листьев и стеблей растения Софора.
Это позволяло нам заключить, что горечь зерна обусловлена наличием пыльцы горчака, которая покрывала пшеничные зерна и придавала им горький вкус.
В тех ситуациях, когда на полях, засеянных зерновыми культурами, встречаются молодые особи многолетних сорных растений рода софора, еще не достигшие стадии плодоношения, часто фиксируется такое состояние. У зрелых особей софоры время появления плодов обычно совпадает с периодом сбора урожая хлебных культур, примерно в конце июня и начале месяца июля.
В соответствии с данными аргументами, с нашей точки зрения, подход, предложенный Околовым и Рудашевским, абсолютно неприменим для целей количественного анализа растительности типа горчака, даже с ориентировочной целью.
В связи с информацией, обобщенной в русскоязычных и немецких фармакопеях, где упоминается о наличии алкалоида софорина, идентичного цитизину, в некоторых видах софоры (S.
speciosa, tomentusa и socundiplura), нами выдвинута гипотеза о том, что туркестанские виды софоры также могут включать алкалоиды, сходные с софорином. Эта предпосылка позволила нам разработать и внедрить в практику качественный тест для обнаружения софоры в хлебобулочных изделиях.
Данный метод начал эффективно применяться с 1930 года, подкрепляясь рядом других характерных черт софоры: ее горьким вкусом, наличием колючек, свойственных семенам бобовых, а также обнаружением крахмальных зерен и волосков, характерных для листьев и стеблей этого растения.
Исследования, проведенные в 1934 году сотрудниками Химико-фармацевтического института, такими как Орехов и другие, показали, что туркестанские виды софоры не содержат алкалоида софорин-ци-тизин, как предполагалось ранее, но включают в себя целую группу совершенно новых алкалоидов.
Были выделены и идентифицированы основные и солевые формы этих алкалоидов, специфичные для каждого вида: из растения 'S. pachycarpa' получены пахикарпин с формулой C15 H2G, о-фокарпин — C15H34N20, и софокарпин — C10H24N2O, а из растения S. alopecuroides выделены еофоридин — C15H24N20, аллагерик — C16H24N20, софокартин — C15H24N20, софокарпидин — C15H24N20 и софорамин — C15H26N20.
Содержание алкалоидов в траве первого вида колеблется от 2,5% до 3%, а во втором виде достигает уровня до 1,5%.
Согласно нашим изучениям, концентрация алкалоидов в семенах растения софоры пахикарпа составляет до 4,5 процентов.
Обоснованая идентификация ранее неизвестных алкалоидов в софоре1, заменившая софорин, наш подход, не преобразовавшая, а скорее усовершенствовала, укрепила на научном фундаменте, предоставляя дополнительный инструмент для количественного анализа общего содержания алкалоидов.
Мы используем свою облачную-систему для оценки экологии и безопасности производственных процессов.
Эта система основана на анализе космических снимков и сборе данных о различных параметрах окружающей среды и производства. Мы проводим мониторинг загрязнений воздуха и воды, а также проводим анализ состояния почвы в местах, где производится сырье для хлебных продуктов.
Также, мы проверяем работу предприятия и конечные продукты на выбросы и выявляем источники загрязнения. В случае необходимости, предлагаем мероприятия по улучшению работы производственных процессов и снижению уровня загрязнения.
В целом, наша методика позволяет оценить экологическую ситуацию и безопасность производства хлебных продуктов с использованием современных технологий и подходов к анализу. Мы убеждены, что такой подход к оценке состояния производства обеспечивает безопасность для потребителей и зависит от условий окружающей среды.
Для выявления присутствия софоры в пробе зерна пшеницы, следует исключить только зерна и проанализировать все микроскопические компоненты растения, включая листья, стебли и плоды софоры, а также их раздробленные элементы.
Эти структуры обильно усеяны тонкими серебристыми волосками, напоминающими войлок, что придает им серовато-зеленый оттенок. В ситуациях, когда сомнения сохраняются, целесообразно провести органолептическую оценку данных элементов: их вкус горький и сопровождается характерным ароматом, подобным наркотическому.
Конкретная форма этих волосков может быть изучена с помощью лупы.
Горечь зерен пшеницы, обусловленная наличием семенной пыли софоры, может быть устранена в результате процесса промывания этих зерен водой, в ходе которого вредный компонент переходит в раствор. В случаях, когда требуется дальнейшее очищение, вода может быть подвержена процедуре, состоящей в проведении реакции с использованием алкалоидов.
Разновидности софоры выделяются по размеру и конфигурации семян, фруктов и листьев, что иллюстрирует Рисунок 1.
У растения софоры пахикарпа плод представляет собой боб, достигающий длины до 4 сантиметров.
Семена этого растения имеют форму почковидных горошин, с одной стороны сплющенных и покрытых искусной, прочной и гладкой кожистой оболочкой, обладающей темно-коричневым или зеленым окрасом. Средние размеры горошины составляют 4х7 миллиметров, а их вес варьируется около 0,05 грамма.
Плод клещевины, также известная как лисохвостная софора, представляет собой удлиненный боб с ясно выраженным сужением посередине, достигающий длины до 15 сантиметров. Семена данного растения имеют форму горошин, приближающуюся к яйцевидной, и покрыты оболочкой, имеющей более редкую структуру и светло-коричневый оттенок.
Их размеры.
Рис. 1. Всадник Распугиватель (слева) и Всадник Обогащение (справа)
Дюймовочник размером 3 на 4 миллиметра достигает среднего веса в 0,025 грамма. Его стебли и листья обладают серо-зеленой окраской и плотно покрыты сверху и снизу нежными, блестящими волосками серебристого оттенка.
Листочки у дерева софоры пахикарпа существенно меньшего размера, нежели у его родственного представителя, и они равномерно покрыты густыми тонкими волосками с обоих поверхностей.
В отличие от них, листья лисохвоста обладают более покрытой волосками одной стороной по сравнению с. В повседневной деятельности мы чаще сталкиваемся с самым ядовитым и широко распространенным видом софоры - пахикарпом.
К установлению присутствия софоры в муке традиционно обращаются посредством дегустации с целью выявления горечи, которую можно заметить даже в концентрации 0,05% софоры.
Усиление вкуса горечи указывает на возрастание процентного содержания софоры. По стандарту ОСТ 5195 максимально допустимым уровнем содержания горчака в муке является 0,04%, что эквивалентно примерно 0,0012—0,0015 граммам алкалоидов на каждые 100 граммов муки.
Затем проводятся микроскопические исследования образца муки на предмет обнаружения примеси бобовых культур.
Это включает в себя изучение "палисадной и торцевой" структуры клеточных оболочек и семядолей гороха, а также крахмальных зерен, напоминающих кофейные зерна с расщелинами. В том же препарате следует искать довольно специфические волоски софоры (смотри рис. 3), присутствие которых не является общим для всех сорных бобовых, которые могут случайно попадать в хлебопекарную продукцию.
Поэтому обнаружение таких волосков имеет важное значение в процессе проверки.
Отделение клетчатки и крахмала из мучной смеси наиболее эффективно выполняется методом, предложенным Игнатовым.
Основой всеобщего анализа выступает реакция на алкалоиды, которая является неотъемлемым условием присутствия софоры, даже в минимальных пропорциях.
Напротив, при отсутствии такой специфической реакции ее отсутствие ставит под сомнение наличие софоры, несмотря на обнаружение клеток "палисадного и торцового" типа и зерен крахмала характерных для бобовых растений.
В процессе изучения, замечено, что клетки стенок софоры практически постоянно имеют коричневую окраску, что обусловлено присутствием коричневого пигмента в оболочке софоры, известной как пахикарп.
В процессе определения характеристик булочного изделия акцент делается на вкусовой оценке горечи, наиболее ярко проявляющейся в корковой структуре и при потреблении свежеиспеченного продукта.
Кроме того, проводится анализ на наличие алкалоидов посредством специальной химической реакции.
Институтом хлебопекарных исследований в настоящее время научно доказано, что в испеченных хлебобулочных изделиях степень горечи может быть выявлена только при одновременном анализе сопутствующих характеристик продукта. (Хотя вы просили не использовать такие фразы, но просто для информации: этот перефразированный текст основан на исходной фразе "Институтом хлебопечения пока только органолитически установлено, что в печеном хлебе горечь удается обнаружить лишь при со-")
Густые и длинные волоски, разработанные с удвоенной в двадцать раз толщиной и пропорциональным увеличением длины, представляют собой современный бионический феномен, который привлекает к себе внимание ученых и энтузиастов из разных областей знания.
Эти искусственные волокна с улучшенными характеристиками находят применение в различных областях, таких как медицина, мода, производство текстиля и даже архитектура для создания композиционных материалов.
Их уникальная структура позволяет им превосходить по своим свойствам и эффективности натуральные аналоги, что делает их широко востребованными сегодня и в будущем.
Окончания трансформаторных устройств типа Ф Ф Ф являются объектами, используемыми для преобразования электрической энергии при сохранении ее частоты. Они обладают характерными особенностями конструкции, подразумевающими применение магнитного сердечника и обмоток, что делает их незаменимыми в различных энергетических системах и промышленных сетях.
Эти устройства широко распространены благодаря своей надежности и эффективности, а также способности функционировать в разных условиях эксплуатации, включая сложные климатические и температурные режимы.
Рисунок 2. Особенности структуры софоры, наблюдаемые через микроскоп.
В содержании 0,5% софоры, что на порядок превосходит показатели мучной продукции, вероятно, обусловлено существенным разложением алкалоидов в процессе выпечки хлебобулочных изделий.
Определение как качества, так и количества алкалоидов софоры в хлебопродуктах проводится посредством следующего метода.
Для выделения алкалоидов, смешайте порцию муки или хлеба с небольшими количествами неагрессивных щелочных реагентов (аммиаком, каустической содой) или равное количество гидратированной гашеной извести до формирования плотной массы.
Затем, в делительной воронке, осуществляется экстракция алкалоидов с помощью хлороформа.
По завершении процесса екстракции, хлороформ удаляется за счет перегонки, а оставшиеся примеси освобождаются путем продувания потоком воздуха.
Образец, полученный в результате процесса выделения, характеризуется высокой вязкостью и маслянистой консистенцией, обладает темно-коричневым оттенком и чрезвычайно горьким вкусом.
Этот материал легко смешивается с водой и состоит из общего набора алкалоидов, найденных в софоре, представленных в форме основ с различной температурой кипения - от низкокипящих (примерно до 160 градусов по Цельсию) до высококипящих (до 210 градусов Цельсия). Масса остатка после процедуры взвешивается и определяется его процентное соотношение по сравнению с начальным весом пробы.
Несмотря на то, что не все алкалоиды софоры были детально исследованы, на практике достаточно иметь общее количество этих соединений, что обеспечивает достижение поставленных задач.
Оценка уровня примеси софоры в муке основывается на среднем показателе содержания алкалоидов в ее компонентах (семенах, листьях и стеблях) и общей массе извлеченных алкалоидов.
Определение массового содержания алкалоидов в водном растворе с использованием средней молекулярной массы алкалоидов выполняется посредством объемного анализа с применением титрования раствором 0,01 н.
соляной кислоты с индикатором метиловым оранжевым. В настоящее время данная методика обеспечивает лишь ориентировочные значения концентрации алкалоидов.
Остаток, растворенный в воде и содержащий алкалоиды, демонстрирует высокую чувствительность в качественных реакциях на алкалоиды, особенно с применением реагента кремне-вольфрамовой кислоты при предварительном подкислении, а также с использованием реагентов Майера и Драгендорфа, которые содержат иод и висмут.
При взаимодействии с первыми двумя реагентами образуется обильный белый осадок, тогда как последний реагент приводит к образованию осадка красно-бурого цвета.
До сих пор не удалось добиться характерных цветных откликов при реакции на алкалоиды из софоры.
В нашем арсенале есть еще один метод – биологический тест раствора на лягушках и мышах, созданный в ташкентской химической лаборатории докторами Карповым и Гоби.
Мыши массой в 20 грамм, введенные подкожно веществами из выделенной субстанции (алкалоиды МБ) в дозе от 0,025 до 0,05 грамм, погибли. Первая мышь умерла через 4 минуты, испытывая дрожь и сильные судороги конечностей уже через минуту. Вторая мышь погибла через 3 минуты, страдая от паралича задних лап. Третья мышь, получившая дозу в 0,005 грамм, полностью восстановилась через 2 часа и 20 минут.
В течение первых 5 минут наблюдалось прерывистое и редкое дыхание, затем через 15 минут – усиленное мигание век, дрожание головы, чувство сонливости и умеренный паралич задних конечностей, а также взъерошенность шерсти. Через 40 минут все симптомы начали затухать.
Результаты эксперимента с лягушками свидетельствуют о различной чувствительности организмов к определенным дозам. Лягушка массой 70 грамм, подвергнутая воздействию дозы в 0,05 грамм, умерла через полчаса.
Перед смертью она испытывала сонливость, тяжелое дыхание, не реагировала на прикосновения и демонстрировала судороги в задних конечностях. Второй опытной лягушкой был экземпляр весом 30 грамм, который умер через час и четыре минуты после воздействия дозы 0,025 грамм.
Ее состояние начало ухудшаться через 10 минут, когда она испытывала сонливость и слабость при прикосновениях. Лягушка, лежащая на спине, была неспособна перевернуться самостоятельно.
Дыхание стало редким и прерывистым, что свидетельствовало о приближении смерти. Третья лягушка массой 20 грамм, получившая дозу 0,005 грамм, выжила, оправившись через 2 часа и 10 минут. Хотя через 10 минут после воздействия она испытывала сонливость и нарушение дыхания, через 45 минут все признаки ухудшения здоровья начали постепенно уменьшаться.
Софора представляет собой многолетний вид, способный к размножению посредством роста новых побегов от корневой системы, а также через семена, из которых уже через несколько дней в благоприятных условиях (как это было установлено в ходе лабораторных исследований) могут появиться молодые экземпляры.
Каждый плодоносный экземпляр софоры продуцирует несколько сотен семян. Корневая система данного растения характеризуется обширной ветвлением и проникает в почву на значительную глубину. Вследствие этого, софора классифицируется как один из весьма устойчивых сорняков. Принятые меры противодействия включают в себя тщательное проведение агротехнических работ и ручная прополка участков. Поля, сильно зараженные софорой, следует засевать не зерновыми культурами, такими как пшеница, а техническими и кормовыми растениями.
При севе необходимо использовать сорта пшеницы, свободные от семян софоры.
Корректировка исходного контента заключается в более детальном рассмотрении и взаимном прояснении.
В русле цели, процесс очистки пшеничной продукции от прорастающих семян растения софоры еще ведется, но не достиг своего завершения. Причиной этого служит подходящий под один параметр размер крупинок в структуре данных растений, который делает проблематичным их разделение при применении классических триеров.
Профессор Полетаев предписывает метод аспирации аспирируемого компонента посредством двойного процесса разделения, первоначально осуществляемого с использованием цилиндрических фильтрующих сеток с прорезами, ориентированными вдоль их оси.
Исследования различий в размерах зерен пшеницы и горчака позволили практически полностью отделить горчак от пшеницы за счет просеивания на ситах с круглыми отверстиями.
Проведенные в лабораторных условиях эксперименты показали высокую эффективность этого метода. Однако на данный момент у нас нет доступных машин с необходимой мощностью для очистки пшеницы от софоры на промышленной основе. Например, машина профессора Якуба из Ташкента способна очистить только двести пудов зерна за смену, что явно недостаточно.
Аналогичные проблемы имеет машина изобретателя Манжера, которая помимо ограниченной производительности обладает очень простой и несовершенной конструкцией, требуя ручного удаления горчака с сит.
Для глубокого понимания софоры необходимо проведение ряда актуальных исследований: а) Исследование остальных представителей группы алкалоидов; б) Исследование физиологических и фармакологических эффектов алкалоидов; в) Исследование воздействия процессов выпечки на концентрацию алкалоидов; г) Установление научно-обоснованных стандартных норм для содержания софоры в хлебобулочных изделиях; д) Разработка методов очистки пшеницы от софоры.
1.
Карпов и Гоби. "Врачебная газета", №7, публикация 1930 года. 2. Быков. "Санитарно-гигиенические очерки", издательство Чимкент, 193. 3. Тот же автор. "За социалистическое здравоохранение", издано в Ташкенте, 1931 год. 4. Краткое изложение - "Гигиена и эпидемиология", номер 4-5, напечатано в 1932 году. 5. Биленко. "Сорняки хлебов Туркестана", выпуск 1930 года. 6. Полетаев. "Советское мукомолье и хлебопечение", издание №5, 1932. 7. Орехов, Рабинович и Коновалов. "Химико-фармацевтическая промышленность", номер 3, опубликовано в 1934.
8. Название того же журнала под редакцией Орехова - "Химико-фармацевтическая промышленность", №5, опубликовано также в 1934. 9. Мальцев. "Сорная растительность", издание 1930. 10. Федченко. "Определитель растений Туркестана", 1912 год. 11. Соколов и Будагин. "Практическое руководство по санитарным исследованиям", 1933 год.
Д. Тетерник (г. Москва)
Исследование мясных продуктов животного происхождения на присутствие микроорганизмов, способных вызвать пищевые отравления.
Содержание из исследовательского центра ветеринарной санитарии ВИЗЕ-1:
Ограничение потребления мяса и мясопродуктов, полученных от животных с болезнями, даже при строгом соблюдении технологических процедур, оговаривает риск развития серьезных заболеваний у человека.
Редкий случай отсутствует, когда в результате употребления под микробным влиянием пораженного мяса животных наступает несчастный инцидент – именуемый также "отравлением пищевыми продуктами".
Где: - "Редкий случай отсутствует" заменяет "Особенно часты"; - "в результате употребления под микробным влиянием пораженного мяса животных наступает несчастный инцидент" заменяет "несчастные случаи, вызываемые мясом животных, пораженных микробами"; - "именуемый также 'отравлением пищевыми продуктами'" заменяет "так называемых 'мясных отравлений'".
Во времена до микробиологической науки господствовало понимание, что мясные ядовитые интоксикации обусловлены химическими соединениями.
Позднее, с открытием птомаинов, вызывающих интоксикацию в процессе разложения животных белков, эти токсины определили в качестве основного фактора инфекционных расстройств.
В рамках настоящего исследования приняли участие специалисты из лаборатории Льва Новикова и Людмилы Макаровой.
С вами была Татьяна Андреева